剪刀伸缩机构拉动摆杆往复摆动驱动的自行车的制作方法

本发明涉及自行车领域，特别涉及剪刀伸缩机构牵引绳索拉动动滑轮带动杠杆摆动来驱动行走装置的自行车。

背景技术：

1、自行车的结构五花八门，品种数不胜数。主要以链条带动链轮驱动的为多，脚踏曲柄与主动链轮同轴连接，从动链轮与后轮同轴安装。这种驱动方式使骑行者在上坡时较费力，单车的行驶速度也受到限制。为了提高行驶速度和骑行更加省力，沿伸出了例如踏板式驱动自行车，杠杆式驱动的自行车等等。这种自行车只是改变了驱动方式和骑行方式，在省力和提速方面的积极效果并不明显。还有一类是杠杆驱动类的自行车，这种结构由于受到了杠杆长度的限制，省力和提速的积极效果也不是很突出。

技术实现思路

1、本发明的目的是要提供一种新式结构的自行车，它的驱动方式与现有的所有自行车和传统的自行车的驱动方式完全不同，它利用了杠杆原理和摆钟原理加动滑轮原理为一体，极大地延长了驱动杠杆的长度，使驱动自行车的旋转力矩增加了十几倍，再配置变速辅助系统，实现了即省力、速度又快的目标，传统的整圈回转骑行方式并没有发生变化，蹬踏力却节省了十几倍甚至是二十几倍，实现了在山地、沙地、丘陵、农田里都能够骑行的自行车。

2、为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：包括脚踏摆杆驱动剪刀伸缩拉动机构、摆杆机构、动定滑轮组件、棘齿轮传动机构、动力变速机构、车架支撑组件、前轮后轮组件组成的自行车，其特征在于：脚踏板(27、46)上的脚蹬杆(31、45)连接的大链轮(35、41)上连接的驱动连杆(34、43)拉动剪刀伸缩部件(16、26)伸长或缩短来拉动牵引绳索(20、25)交替伸长或缩短，在摆杆回程牵引绳(18)的配合下拉动两组摆杆(1、4)绕杠杆摆动轴(49)往复摆动，从而带动棘齿轮(47、48、55、56)交替正反转，驱动从动齿轮(53、58)和传动齿轮(52、60)带动动力轴(61)上的锥齿轮(57)朝一个方向转动，同时啮合着锥齿轮(62)带动动力传动轴(3)将动力扭矩向下传递给锥齿轮(75)，再由与其相啮合的锥齿轮(76)带动链条、链轮一套变速机构驱动后车轮旋转。

3、自行车脚踏板(27、46)分别连接在两根驱动杆(31、45)的一端，两个链轮(35、41)固定在脚蹬杆(31、45)的轴上，驱动链条(28、39)挂接在链轮(35、41)的外缘，链轮(35、41)圆盘边缘的位置通过连杆轴(32、44)分别与连杆(34、43)的一端连接，连杆(34、43)的另一端通过剪刀机构伸缩销轴(36、38)与剪刀伸缩部件(16、26)一端的一个销轴连接，剪刀机构伸缩销轴(36、38)的一端定位的轴承在剪刀伸缩部件滑道(17、19)内滚动带动着剪刀伸缩部件(16、26)伸出与缩回。

4、剪刀伸缩部件(16)的一端由伸出状态向收缩状态转变过程中，在其端部连接的摆杆牵引绳(20)绕过摆杆(1)下端的动滑轮(15)后定位在牵引绳挂杆(24)上，在这个过程中，摆杆(1)下部定位着的另一个动滑轮(14)上缠绕的拉动剪刀伸缩部件(16)伸长的摆杆回程牵引绳索(18)，随剪刀伸缩部件(16)收缩被一同拉动，这跟摆杆回程牵引绳索(18)是一根封闭的不另行定位的绳索，这边随剪刀伸缩部件(16)收缩多少，摆杆回程牵引绳(18)将拉动摆杆(4)同步伸出多少，当剪刀伸缩部件(16)完全缩回拉着摆杆(1)到达极限位置时，摆杆回程牵引绳索(18)通过动滑轮(22)拉着摆杆(4)恰好到达另一个极限位置。

5、两组摆杆(1、4)的上端分别安装在两组摆杆摆动轴(49)上，摆杆(1)与摆杆(4)分别置于自行车的两侧，交替朝相反的两个方向摆动，摆杆(1)从左向右摆动时，摆杆(4)从右向左摆动，分别带动着两根轴正反方向转动，每组摆杆无论正向摆动还是反方向摆动都翘拨棘齿轮组件，传递摆动产生的扭矩。

6、摆杆(1)从左向右摆动时，摆杆支撑轴(56)带动动力驱动盘(65)一同做逆时针转动，动力驱动盘(65)内部的棘爪(63)卡滞着棘齿轮(54)随摆杆支撑轴(56)一同逆时针转动，与棘齿轮(54)啮合的从动齿轮(58)做顺时针转动，并把产生的扭矩传给动力轴(61)带动锥齿轮(57)做顺时针转动，这时，与之相啮合的锥齿轮(62)做逆时针转动，锥齿轮(62)又带动动力传动轴(3)旋转，将摆杆(1)的摆动转换成转动，同时带动动力传动轴(3)下端的一对锥齿轮(75、76)，这一对锥齿轮(75、76)将动力传动轴(3)的竖直旋转转换成锥齿轮轴(77)的水平方向的顺时针转动，依靠该锥齿轮轴(77)上的链轮(70)连接的传动链条(71)通过一套变速机构末端的传动链条(82)驱动车轮(5)上的链轮(83)使车轮(5)顺时针旋转。

7、与摆杆支撑轴(56)同轴连接的棘齿轮(55)内部的动力驱动盘(68)带动着棘爪(67)也做着逆时针转动，但是棘爪(67)并不能卡滞棘齿轮(55)转动，而是在棘爪复位弹簧(66)的作用下沿内齿表面滑动，此时，与棘齿轮(55)啮合的过度齿轮(59)及与过度齿轮(59)啮合的另一传动齿轮(60)在动力轴(61)的带动下啮合着过度齿轮(60)及过度齿轮(59)空转，不传递动力。

8、摆杆(1)从右向左摆动时，摆杆支撑轴(56)带动动力驱动盘(65)一同做顺时针转动，动力驱动盘(65)内部的棘爪(63)不卡滞着棘齿轮(54)随摆杆支撑轴(56)一同顺时针转动。

9、于此相反，与摆杆支撑轴(56)同轴连接的棘齿轮(55)内部的动力驱动盘(68)带动着棘爪(67)做顺时针转动时，棘爪(67)卡滞着棘齿轮(55)做顺时针转动。与棘齿轮(55)啮合的过度齿轮(59)逆时针转动，再经传动齿轮(60)将转动方向转换成顺时针转动，将动力传递给动力轴(61)，再经动力轴(61)上的安装的锥齿轮(57)和锥齿轮(62)将动力传递给动力传动轴(3)。

10、动力传动轴(3)顺时针旋转，将摆杆(1)的摆动转换成转动，同时带动动力传动轴(3)下端的一对锥齿轮(75、76)将动力传动轴(3)的竖直旋转转换成锥齿轮轴(77)的水平方向的顺时针转动，依靠该锥齿轮轴(77)上的链轮(70)连接的传动链条(71)通过一套变速机构末端的传动链条(82)驱动车轮(5)上的链轮(83)使车轮(5)顺时针旋转。

11、为了让摆杆(1)在往复摆动中对自行车骑行中产生的晃动较小及进一步提高摆杆的撬动力矩，在车辆的另一侧特意又增设了一组摆杆(4)，两组摆杆都吊装在齿轮箱(49)内。

12、摆杆(4)的运动方式及动力传递形式与摆杆(1)完全相同，只是运动节拍相反，两组摆杆(1、4)无论是正向摆动，还是反向回摆，在两组棘齿轮组件的作用下，最终都将摆杆(1、4)往复摆动产生的翘拨力以要同方向传递到动力轴(61)上，由动力轴(61)上的锥齿轮(57)传递出去。

13、齿轮箱(49)用一根立柱(2)支撑，立柱下端安装在车架(21)上。立柱(2)的长度根据需要可以调整长短。立柱(2)越长，摆杆(1、4)的长度也就越长，骑行也就越省力。立柱(2)在长度方向调整时，动力传动轴(3)的长度也要随之调整。当立柱(3)和其它相关杆件调短时，车辆的重心降低，车辆也就越稳定，传动比会提高，最终提高骑行速度。

14、动力变速机构由数个大小链轮(70、72、73、79、83)、变速塔型链轮组合(78)、链条(71、74、82)组成。这套机构是在有特殊骑行要求时使用的，可以极大地提高车速。当没有特殊骑行要求时，链条(71)直接连接在车轴的链轮(83)上，这样可以在相对较低速度状态下骑行。车辆产生的大扭矩可以使骑行者更省力，车辆也可以爬越角度更大的坡道。

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